淺談煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題解決

李青珊

摘 要：煤質(zhì)化驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性和可靠性相對(duì)較高，在煤質(zhì)化檢驗(yàn)過(guò)程中，操作步驟、化驗(yàn)技術(shù)水平等均會(huì)使煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差，不過(guò)只要化驗(yàn)人員在煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)操作流程的問(wèn)題或操作過(guò)程中的不當(dāng)行為，并加以改正，就能確保煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：化驗(yàn)技術(shù)；煤質(zhì)；應(yīng)用；問(wèn)題

在我國(guó)科技水平不斷進(jìn)步的的前提下，煤質(zhì)測(cè)試技術(shù)和相關(guān)檢測(cè)技術(shù)水平也在不斷提升，煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)獲得了較快的發(fā)展，在煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，要對(duì)煤炭中的揮發(fā)分、水分、發(fā)熱量、灰分和含硫量進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)定，對(duì)此下文對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)控制指標(biāo)進(jìn)行了相應(yīng)的說(shuō)明，分析了煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)，針對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題給出了詳細(xì)的處理方法，以供業(yè)內(nèi)人士參考和借鑒。

一、煤質(zhì)化驗(yàn)內(nèi)容

（一）水分

在煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，需要對(duì)煤炭中的含水量進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)定，煤炭中包含的水分可分為兩種：內(nèi)在水分與表面水分。其中，內(nèi)在水分指的就是煤炭的固有水分，主要存在于煤炭毛細(xì)管當(dāng)中。而表面水分指的就是有利水分，具體分布在煤炭表面或縫隙當(dāng)中。而水分很容易對(duì)煤炭可燃質(zhì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而降低發(fā)熱量。另外，含有水分也會(huì)影響煤粉的燃燒質(zhì)量和設(shè)備正常運(yùn)行。

（二）發(fā)熱量

測(cè)量煤炭的發(fā)熱量是煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中的重要內(nèi)容，而且發(fā)熱量是判定煤炭質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，因此要嚴(yán)格檢驗(yàn)煤炭的發(fā)熱量，煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中發(fā)熱量的實(shí)施條件：一，設(shè)置單獨(dú)測(cè)定發(fā)熱量的實(shí)驗(yàn)室，保證整個(gè)檢測(cè)過(guò)程實(shí)驗(yàn)室的溫度控制在15℃-30℃范圍內(nèi)，并且控制溫差在1℃左右；二，規(guī)避強(qiáng)烈熱源，避免實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部空氣對(duì)流；三，實(shí)驗(yàn)室門(mén)窗設(shè)置為北向，避免陽(yáng)光直射；四，實(shí)驗(yàn)中在遵守相關(guān)操作規(guī)程的同時(shí)，要保證氧氣充足，進(jìn)而保證煤炭能夠充分地燃燒，避免因氧氣不足造成煤炭不完全燃燒的誤差。

（三）揮發(fā)分

揮發(fā)分是煤炭的重要組成部分，在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，揮發(fā)分的化驗(yàn)也是十分重要的，揮發(fā)分含量的多少對(duì)煤炭在燃燒時(shí)所釋放的熱量有一定的影響，揮發(fā)分是判定煤炭質(zhì)量和類(lèi)別的關(guān)鍵，具體指將樣本煤炭和空氣隔絕，并在特定溫度之下進(jìn)行加熱，在煤炭中所釋放的氣體與液體總和。實(shí)際操作步驟是選取1g煤炭放入坩堝中加熱7min，然后取出并計(jì)算，一般請(qǐng)款下?lián)]發(fā)分越高，煤炭越易燃。

（四）含硫量

如果煤炭含硫量較大，那么在其燃燒后就會(huì)釋放出一定的二氧化硫或硫化氫等，嚴(yán)重影響大氣環(huán)境的質(zhì)量。如果含硫量過(guò)大，也會(huì)對(duì)電廠(chǎng)鍋爐等多種儀器設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響，還會(huì)對(duì)鍋爐水冷壁造成危害，最終導(dǎo)致出現(xiàn)腐蝕或結(jié)焦的問(wèn)題。在這種情況下，會(huì)影響設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的質(zhì)量和效率。

（五）灰分

灰分指煤炭中所含有的能夠燃燒的物質(zhì)在完全燃燒以后剩余殘?jiān)；曳址懂犑謴V泛，煤炭在185℃環(huán)境下烘烤下，其中難以分解與燃燒所剩余的物質(zhì)均存在灰分。對(duì)于煤炭燃燒過(guò)程，灰分不會(huì)形成熱量，甚至?xí)⒉糠譄崃课铡Ｊ苓@一特性的影響，如果煤炭中的灰分比重過(guò)大，必然會(huì)對(duì)煤炭發(fā)熱量帶來(lái)不利影響。

二、煤質(zhì)化驗(yàn)的控制指標(biāo)分析

（一）時(shí)間控制指標(biāo)

在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，時(shí)間控制指標(biāo)時(shí)十分關(guān)鍵的。化驗(yàn)時(shí)間是否得到有效控制是影響煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵因素。因此，操作人員需要嚴(yán)格依據(jù)時(shí)間計(jì)算檢驗(yàn)結(jié)果。一般而言，煤質(zhì)試品在高溫爐內(nèi)的時(shí)間應(yīng)該控制在5min，即，煤質(zhì)樣品由送往高溫爐內(nèi)至離開(kāi)高溫爐內(nèi)的時(shí)間應(yīng)該控制在7min。如果燃燒時(shí)間不夠就會(huì)出現(xiàn)煤樣未燃盡或者煤樣試品報(bào)廢等現(xiàn)象。

（二）含硫量控制指標(biāo)

化驗(yàn)人員在對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)時(shí)，煤質(zhì)樣品中的含硫量如果超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍，就會(huì)在燃燒過(guò)程中釋放大量的二氧化碳、硫化氫等。這些氣體的產(chǎn)生不僅會(huì)嚴(yán)重污染空氣，還會(huì)導(dǎo)致電廠(chǎng)鍋爐儀器設(shè)備遭到破壞。由此可見(jiàn)，煤樣品含硫量高的話(huà)就會(huì)嚴(yán)重影響檢測(cè)結(jié)果。

（三）溫度控制指標(biāo)

煤質(zhì)化驗(yàn)工作一般是在高溫爐內(nèi)進(jìn)行，其溫度應(yīng)該控制在（900 10）℃左右。操作流程為：首先，確保高溫爐內(nèi)的溫度控制在（900 10）℃左右；其次，在高溫爐內(nèi)放置煤質(zhì)化驗(yàn)試品，燃燒5min。

三、煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)簡(jiǎn)析

（一）煤質(zhì)灰分化驗(yàn)技術(shù)

通常會(huì)利用灰皿、石棉板、高溫爐、分析天平等來(lái)測(cè)定煤質(zhì)灰分，測(cè)定的時(shí)候試驗(yàn)方法一定要正確，然后每個(gè)測(cè)定的步驟都需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，這樣才能保證灰分檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

（二）煤質(zhì)含硫量化驗(yàn)技術(shù)

煤質(zhì)含硫量過(guò)高的話(huà)會(huì)對(duì)設(shè)備、儀器等造成破壞，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的結(jié)焦和腐蝕等現(xiàn)象，所以對(duì)煤質(zhì)含硫量的測(cè)定是非常必要的，通常來(lái)說(shuō)測(cè)定的方法主要有艾氏重量法、高溫燃燒法等。

四、煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題分析

煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的精確度直接影響著煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的高低，在煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，有許多因素直接影響著煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)的精確度產(chǎn)生不良的影響。比如在煤質(zhì)化驗(yàn)水分指標(biāo)的測(cè)定過(guò)程中的影響因素如下：

煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中，水分含量的測(cè)定是其中非常重要的測(cè)定指標(biāo)之一，也是影響煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在煤炭水分含量的測(cè)定過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作進(jìn)行檢測(cè)，首先，在采樣中應(yīng)該采取的煤炭樣品的質(zhì)量在10±0.019，且煤炭的粒度小于6mm，所以，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，由于所選的煤炭樣品過(guò)大或過(guò)小，煤炭粒度過(guò)大等因素，會(huì)直接導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的不準(zhǔn)確；其次，在加熱過(guò)程中，需要快速升溫至145℃，然后加熱半小時(shí)，若加熱溫度過(guò)低或加熱時(shí)間不足，會(huì)造成煤炭?jī)?nèi)部水分不能夠完全透析，使得煤樣品水分含量測(cè)定值較實(shí)際值偏小，如果加熱溫度過(guò)高，或者加熱時(shí)間超過(guò)30分鐘，就會(huì)造成煤樣品內(nèi)部組織破壞，使得煤樣品中水含量測(cè)定值較實(shí)際值偏大；最后，需要對(duì)加熱后的煤樣品在干燥器中進(jìn)行冷卻20分鐘，然后進(jìn)行煤樣品質(zhì)量的測(cè)量，在此過(guò)程中，如果冷卻時(shí)間不足導(dǎo)致煤樣品中水分不能完全析出，就會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏小。除此之外，由于測(cè)定環(huán)境因素變化，也會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，如果在一個(gè)相對(duì)比較潮濕的環(huán)境中進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)，空氣中的水分含量較大，就會(huì)造成放置著的沒(méi)樣品中吸收空氣中的水分，進(jìn)而使得煤樣品中的水含量大大增加；反之，空氣相對(duì)干燥的區(qū)域，測(cè)量結(jié)果會(huì)偏低。

五、煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題解決措施

（一）控制好采樣與制樣

受煤炭自身特性影響，煤質(zhì)化驗(yàn)的程序十分復(fù)雜，要想確保煤質(zhì)化驗(yàn)質(zhì)量，就一定要按照具體的標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)采樣與制樣等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。一旦操作不到位很容易對(duì)化驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而形成誤差。所以，在采樣過(guò)程中，需要關(guān)注所采取部位的代表性，并且使用標(biāo)準(zhǔn)采樣工具，以免受工具影響而降低煤炭取樣的均勻性。基于此，還應(yīng)當(dāng)保證采樣過(guò)程中的子樣符合具體要求。在完成采樣以后，需要及時(shí)展開(kāi)制樣工作，同樣應(yīng)要求操作人員按照制樣的具體流程和工序開(kāi)展操作，確保可以通過(guò)少量樣品來(lái)真實(shí)反映煤炭性能。

（二）采用科學(xué)方法降低誤差

煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中的誤差主要指干燥誤差及分析誤差，要想對(duì)干燥誤差做到有效的控制首先要做的就是要保證煤樣的質(zhì)量，根據(jù)具體的煤樣采取合適的的干燥方法，例如煤樣的塊較大則可以將其防止到風(fēng)干的鋼板上進(jìn)行自然風(fēng)干，例如對(duì)煤塊有特殊需求的話(huà)可以采用烘干的方法進(jìn)行干燥，但是在烘干干燥的過(guò)程當(dāng)中要保證煤樣性質(zhì)不被改變。分析誤差主要是指在對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析的時(shí)候出現(xiàn)的誤差，要想減小其誤差作為技術(shù)人員來(lái)說(shuō)就需要提升自身的技術(shù)水平及能力，那么就可以通過(guò)對(duì)技術(shù)員的技能培訓(xùn)來(lái)提高化驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析等能力。

（三）建立煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)

構(gòu)建煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)作為有效載體，從而達(dá)到提高工作效率的目的。當(dāng)煤樣的運(yùn)輸車(chē)進(jìn)入運(yùn)煤通道并駛上地磅后，車(chē)輛相關(guān)信息及重量立刻顯示在LED屏幕上。隨后，車(chē)輛根據(jù)屏幕線(xiàn)路指示進(jìn)入“全自動(dòng)機(jī)械化采樣區(qū)域”，根據(jù)車(chē)輛及燃煤相關(guān)信息，管控系統(tǒng)開(kāi)始“指示”采樣機(jī)進(jìn)行自動(dòng)采樣。采樣完成后，汽車(chē)駛離采樣區(qū)，而采樣機(jī)所采取的煤樣則通過(guò)樣品合成，自動(dòng)進(jìn)入智能全自動(dòng)制樣系統(tǒng)進(jìn)行制樣，同時(shí)進(jìn)入“智能全自動(dòng)制樣系統(tǒng)作業(yè)區(qū)”。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中要時(shí)刻遵循煤質(zhì)化控制指標(biāo)，規(guī)范化驗(yàn)人員的操作步驟，合理運(yùn)用煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)，全面分析煤質(zhì)化驗(yàn)過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題采取相應(yīng)的措施，減少人為操作失誤帶來(lái)的誤差，采取科學(xué)方法降低非人為操作失誤帶來(lái)的誤差，并建立煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)化驗(yàn)的流程化管理，以便提高煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高煤質(zhì)化驗(yàn)工作的整體效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]張旭華.煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題[J].能源與節(jié)能，2017，03：171-172.